[發(fā)明專利]一種傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)故障容錯(cuò)架構(gòu)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911134419.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN111045863B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜琳琳;王衛(wèi)東;韓強(qiáng);王純委;張彬;海鈺琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06F11/14
• 分類號(hào): G06F11/14
• 代理公司: 北京清大紫荊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11718
• 代理人: 婁華

針對(duì)綜合化航電系統(tǒng)對(duì)綜合信號(hào)處理分系統(tǒng)可靠性的需求，本發(fā)明提出了一種傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)故障容錯(cuò)架構(gòu)及方法。傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)采用雙余度設(shè)計(jì)，余度之間采用熱備份工作方式，通過心跳機(jī)制進(jìn)行故障檢測(cè)，系統(tǒng)控制器通過雙余度控制通道對(duì)其進(jìn)行管理。傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)的故障容錯(cuò)方法，可以有效的提高綜合信號(hào)處理分系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于綜合核心處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)故障容錯(cuò)架構(gòu)及方法。

背景技術(shù)

在以往的信號(hào)處理分系統(tǒng)中，飛機(jī)上的各類前端傳感器分別與對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理單元點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，導(dǎo)致信號(hào)處理分系統(tǒng)不具備綜合處理能力，無法支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多傳感器協(xié)同探測(cè)、多傳感器數(shù)據(jù)融合等功能，并且當(dāng)某一類傳感器對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理單元發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)將失去該類傳感器信號(hào)處理功能，可靠性較低。

隨著綜合模塊化航電系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，綜合信號(hào)處理分系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)多傳感器信號(hào)的綜合處理，每類傳感器對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理資源物理位置不固定，當(dāng)系統(tǒng)任務(wù)運(yùn)行模式發(fā)生變化或綜合信號(hào)處理單元發(fā)生資源重構(gòu)時(shí)，每類傳感器與綜合信號(hào)處理單元之間的數(shù)據(jù)分配策略需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)配置，這就對(duì)數(shù)據(jù)分配實(shí)現(xiàn)方法提出了更高的要求，而現(xiàn)有技術(shù)則無法滿足系統(tǒng)的綜合處理要求和故障容錯(cuò)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)故障容錯(cuò)架構(gòu)及方法，目的是有效地提高綜合信號(hào)處理分系統(tǒng)的綜合處理能力和故障容錯(cuò)能力。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)故障容錯(cuò)架構(gòu)，包括兩個(gè)軟硬件完全相同的交換網(wǎng)絡(luò)，分別作為工作交換網(wǎng)絡(luò)、備份交換網(wǎng)絡(luò)，上述兩個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)采用雙余度設(shè)計(jì)，余度之間采用熱備份工作方式并通過同步通道交聯(lián)，系統(tǒng)控制器通過雙余度控制通道對(duì)上述兩個(gè)余度進(jìn)行管理。所述熱備份工作方式是指，上電后，兩個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行相同的應(yīng)用軟件，工作交換網(wǎng)絡(luò)輸出運(yùn)行結(jié)果，備份交換網(wǎng)絡(luò)不輸出結(jié)果。

本發(fā)明提供一種傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)故障容錯(cuò)方法，采用了所述的一種傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)故障容錯(cuò)架構(gòu)，包括故障容錯(cuò)檢測(cè)方法與故障容錯(cuò)處理方法。

所述故障容錯(cuò)檢測(cè)方法為，雙余度交換網(wǎng)絡(luò)之間采用心跳機(jī)制進(jìn)行故障檢測(cè)，即工作交換網(wǎng)絡(luò)周期性的向備份交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)送握手信號(hào)，備份交換網(wǎng)絡(luò)接收到握手信號(hào)后，向工作交換網(wǎng)絡(luò)反饋握手成功信號(hào)。

所述故障容錯(cuò)處理方法包括三種情況：

第一種，如果備份交換網(wǎng)絡(luò)接收不到工作交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的握手信號(hào)，且后端綜合信號(hào)處理單元接收到的傳感器數(shù)據(jù)不正常，說明當(dāng)前工作交換網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)復(fù)雜故障，此時(shí)執(zhí)行熱備份故障處理策略，即備份交換網(wǎng)絡(luò)中的處理器立即向其對(duì)應(yīng)的數(shù)字交叉開關(guān)輸出系統(tǒng)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)配置表，開始正常工作，并通過控制通道向系統(tǒng)控制器報(bào)告當(dāng)前的故障信息；

第二種，如果備份交換網(wǎng)絡(luò)接收不到工作交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的握手信號(hào)，但后端綜合信號(hào)處理單元接收到的傳感器數(shù)據(jù)正常，說明當(dāng)前工作交換網(wǎng)絡(luò)中的處理器電路出現(xiàn)故障，數(shù)字交叉開關(guān)電路和光電轉(zhuǎn)換器電路工作正常，此時(shí)有兩種故障處理方法：

(1)備份交換網(wǎng)絡(luò)中的處理器立即向其對(duì)應(yīng)的數(shù)字交叉開關(guān)輸出系統(tǒng)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)配置表，此時(shí)執(zhí)行熱備份故障處理策略，備份交換網(wǎng)絡(luò)開始正常工作，并通過控制通道向系統(tǒng)控制器報(bào)告當(dāng)前的故障信息；

(2)備份交換網(wǎng)絡(luò)中的處理器，通過其處理器控制總線，對(duì)當(dāng)前工作交換網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字交叉開關(guān)進(jìn)行接管，此時(shí)執(zhí)行交叉管理故障處理策略，系統(tǒng)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)配置表保持不變，繼續(xù)正常工作，備份交換網(wǎng)絡(luò)中的處理器通過控制通道向系統(tǒng)控制器報(bào)告當(dāng)前故障信息；

第三種，如果備份交換網(wǎng)絡(luò)正常接收到工作交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的握手信號(hào)，但后端綜合信號(hào)處理單元接收到的傳感器數(shù)據(jù)不正常，說明當(dāng)前工作交換網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字交叉開關(guān)電路或光電轉(zhuǎn)換器電路出現(xiàn)故障，處理器電路工作正常，此時(shí)可執(zhí)行熱備份故障處理策略或交叉管理故障處理策略。